太阳黑子

通过一般光学望远镜观测太阳，观测到的是光球层（太阳大气层的最里层）的活动。在光球上经常可以看到许多黑色斑点，叫太阳黑子。太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等，每日都不一样。太阳黑子是出现在太阳大气底层--光球层上的巨大气流旋涡，是太阳活动的最明显标志之一。黑子形状各异，大小不一。有些以单个出现，而更多的则成群结队组成黑子群。太阳黑子究竟是怎么一回事？其实，黑子是相对光耀夺目的太阳而言，本身并不黑。因为它的温度仍有4000多度，仅比太阳光球温度低1000多度。另外，太阳黑子可能是一种带电物质的旋涡气团，而且有很强的磁场，可能可比周围物质的磁场强度高1000倍左右。虽然人们观测黑子的历史十分悠久，仔细研究也已有100多年，但关于黑子的许多奥秘还远未揭开。
长期观测太阳黑子就会发现，有的年份黑子多，有的年份黑子少，有时甚至几天，几十天日面上都没有黑子。天文学家们早已注意到，太阳黑子从最多（或最少）的年份到下一次最多（或最少）的年份，大约相隔11年。也就是说，太阳黑子有平均11的活动周期，这也是整个太阳的活动周期。天文学家把太阳黑了最多的年份称为“太阳活动峰年”，把太阳黑子最少的年份称为“太阳活动宁静年”。

太陽黑子的成因

一般認為太陽黑子和其活動性，起源於熱對流與各部份的較差自轉，但完善的理論仍缺如。在1960年美國天文學家Babcock提出一個很簡單的模型，來解釋部份太陽黑子週期的特性。
Babcock理論： 太陽赤道部分的轉速(自轉週期約25天，西元1610年，伽利略藉由太陽黑子的觀察，發現太陽的自轉週期約為27日。)， 較南北極部分的轉速(自轉週期約35天)快， 由於旋轉速度的差異性，造成磁力線的糾結。 太陽內部的擾流將此磁力線糾結部分浮出太陽表面而形成所謂的太陽黑子。 磁力線的糾結，從高緯度開始，到了低緯度已是糾纏的太厲害， 造成磁力線斷裂，磁場南北極互換，再開始另一次的太陽黑子週期。

太阳耀斑

太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动。一般认为发生在色球层中，所以也叫“色球爆发”。其主要观测特征是，日面上（常在黑子群上空）突然出现迅速发展的亮斑闪耀，其寿命仅在几分钟到几十分钟之间，亮度上升迅速，下降较慢。特别是在太阳活动峰年，耀斑出现频繁且强度变强。

别看它只是一个亮点，一旦出现，简直是一次惊天动地的大爆发。这一增亮释放的能量相当于10万至100万次强火山爆发的总能量，或相当于上百亿枚百吨级氢弹的爆炸；而一次较大的耀斑爆发，在一二十分钟内可释放10～25焦耳的巨大能量，

除了日面局部突然增亮的现象外，耀斑更主要表现在从射电波段直到X射线的辐射通量的突然增强；耀斑所发射的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽玛射线，有红外线和射电辐射，还有冲击波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射线。

耀斑对地球空间环境造成很大影响。太阳色球层中一声爆炸，地球大气层即刻出现缭绕余音。耀斑爆发时，发出大量的高能粒子到达地球轨道附近时，将会严重危及宇宙飞行器内的宇航员和仪器的安全。当耀斑辐射来到地球附近时，与大气分子发生剧烈碰撞，破坏电离层，使它失去反射无线电电波的功能。无线电通信尤其是短波通信，以及电视台、电台广播，会受到干扰甚至中断。耀斑发射的高能带电粒子流与地球高层大气作用，产生极光，并干扰地球磁场而引起磁暴。

此外，耀斑对气象和水文等方面也有着不同程度的直接或间接影响。正因为如此，人们对耀斑爆发的探测和预报的关切程度与日俱增，正在努力揭开耀斑迷宫的奥秘。

传说，第二次世界大战时，有一天，德国前线战事吃紧，后方德军司令部报务员布鲁克正在繁忙地操纵无线电台，传达命令。突然，耳机里的声音没有了。他检查机器，电台完整无损；拨动旋钮，改变频率，仍然无济于事。结果，前线推动联系，像群龙无首似的陷入一片混乱，战役以失败而告终。布鲁克因此受到军事法庭判处死刑。他仰天呼喊“冤枉！冤枉！” 后来查清，这次无线电中断，“罪魁祸首”是耀斑。布鲁克的死，实在冤枉。他的死，在于人们当时对耀斑还不了解。